谷研試劑-美太空望遠(yuǎn)鏡檢測(cè)到宇宙迄今發(fā)現(xiàn)的zui大分子

【資料簡(jiǎn)介】

美太空望遠(yuǎn)鏡檢測(cè)到宇宙迄今發(fā)現(xiàn)的zui大分子

天文學(xué)家使用NASA斯必澤空間望遠(yuǎn)鏡在太空檢測(cè)到一類特殊碳分子，即“巴基球”。巴基球是一種呈球狀的分子，zui早于25年前在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)。
　　巴基球還有一個(gè)別名叫“富勒烯”，這是因?yàn)樗耐庑谓Y(jié)構(gòu)很像美國(guó)建筑師巴克明斯特·富勒(Buckminster Fuller)設(shè)計(jì)的美*國(guó)博覽館球形圓頂薄殼建筑，因此得名“富勒烯”。巴基球或許一直就在太空中飄蕩，只是未能被儀器檢測(cè)到，直到zui近才被發(fā)現(xiàn)。 “這是我們?cè)谟钪嬷衅癜l(fā)現(xiàn)的zui大分子”，簡(jiǎn)·卡米(Jan Cami)說(shuō)。他是來(lái)自加拿大西安大略大學(xué)的天文學(xué)家，同時(shí)也是加州芒特維尤“搜尋地外智慧生命”(SETI)機(jī)構(gòu)的研究人員。“我們真的很興奮，因?yàn)檫@一物質(zhì)在諸多宇宙中的物理和化學(xué)過(guò)程中都扮演重要作用。”卡米撰寫(xiě)了關(guān)于這一發(fā)現(xiàn)的論文，并將發(fā)表在周四出版的《科學(xué)》雜志在線版。
　　巴基球是由60個(gè)碳原子組成的球形32面體。它具有的五邊形和六邊形鑲嵌結(jié)構(gòu)，每個(gè)巴基球擁有12個(gè)五邊形和20個(gè)六邊形，并且五邊形彼此隔開(kāi)，只和六邊形相接，看上去很像足球上的黑白格子鑲嵌的情況。除此之外，研究人員還同時(shí)在宇宙中發(fā)現(xiàn)了巴基球更復(fù)雜的近親——碳70(C70)。這種碳分子由70個(gè)碳原子組成，外形更像是一個(gè)橢圓形的橄欖球。這兩種分子都被稱為巴克明斯特·富勒烯，或者就叫“富勒烯”。
　　卡米的小組是在一個(gè)名為T(mén)c1的行星狀星云中意外檢測(cè)到這種“碳球”的。行星狀星云由恒星晚年拋出的物質(zhì)組成，其*部分有一顆致密、高溫的白矮星，這其實(shí)是當(dāng)初那顆巨大的恒星拋射物質(zhì)之后留下的殘骸，它的光熱使行星狀星云發(fā)光。
　　也許富勒烯在這樣的區(qū)域被發(fā)現(xiàn)并非偶然，它代表了恒星生命史中一個(gè)短暫的時(shí)期，即大量富碳物質(zhì)的拋射。天文學(xué)家使用斯必澤空間望遠(yuǎn)鏡搭載的光譜儀對(duì)這一行星狀星云進(jìn)行觀測(cè)，并在其中發(fā)現(xiàn)了富勒烯的光譜線。這些碳分子的溫度接近室溫——這是對(duì)斯必澤望遠(yuǎn)鏡zui敏銳的溫度。用卡米的話來(lái)說(shuō)，斯必澤望遠(yuǎn)鏡是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間觀測(cè)了適當(dāng)?shù)膮^(qū)域。要是再過(guò)100年，這些富勒烯就會(huì)變得溫度太低而難以被斯必澤望遠(yuǎn)鏡檢測(cè)到。
　　斯必澤望遠(yuǎn)鏡獲取的數(shù)據(jù)被科研人員用來(lái)和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示了的對(duì)應(yīng)。 “我們沒(méi)有預(yù)料到會(huì)有這次發(fā)現(xiàn)，”卡米說(shuō)“但是當(dāng)我們看到光譜線上的那特別的譜線時(shí)，我們立刻意識(shí)到我們正注視著的正是一種人們苦苦尋找多年的分子。”
　　1970年，日本科學(xué)家大澤映二首先預(yù)言巴基球的存在，但由于語(yǔ)言問(wèn)題，他用日語(yǔ)發(fā)表的論文沒(méi)有引起重視。直到15年后的1985年美英科學(xué)家才在實(shí)驗(yàn)室中觀察到這種物質(zhì)的存在。研究人員模擬老年恒星富碳的大氣狀況，令人驚異的是，科學(xué)家們zui終發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了大量的富勒烯。之后人們?cè)诘厍蛏弦舶l(fā)現(xiàn)了富勒烯的存在——在蠟燭煙灰里、在巖層中，或是隕石里。
　　現(xiàn)在，對(duì)于富勒烯家族的研究已經(jīng)成了人們的領(lǐng)域，因?yàn)檫@種分子的強(qiáng)度驚人，而且化學(xué)和物理性質(zhì)非常奇特。未來(lái)富勒烯可以應(yīng)用的領(lǐng)域包括裝甲設(shè)備、制藥，以及超導(dǎo)技術(shù)。
　　曾在1996年與鮑勃·科爾(Bob Curl)和瑞克·斯莫利(Rick Smalley)一起因?yàn)楦焕障┑陌l(fā)現(xiàn)而分享諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的英國(guó)科學(xué)家哈里·克羅托爵士(Sir Harry Kroto)說(shuō)：“這一令人興奮的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了我長(zhǎng)久以來(lái)的猜測(cè)，富勒烯一直以來(lái)就存在于我們星系幽暗的角落里。”
　　之前對(duì)宇宙中富勒烯的搜尋，尤其是在富碳恒星附近空間進(jìn)行的搜尋都以失敗告終。其中有過(guò)一次看似成功的案例，發(fā)生在15年前，當(dāng)時(shí)似乎觀測(cè)到恒星之間稀薄的星際塵埃云中存在富勒烯的跡象，觀測(cè)采用的是可見(jiàn)光波段。那一次的發(fā)現(xiàn)至今仍在等待實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)確認(rèn)。zui近，另一個(gè)斯必澤研究小組報(bào)告也他們?cè)诹硪环N不同類型的天體附近檢測(cè)到富勒烯，但可惜的是他們的光譜信號(hào)被其他化學(xué)物質(zhì)污染了，沒(méi)法進(jìn)行確認(rèn)。